JP7099173B2 - Light emitting device and image display system - Google Patents

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Description

本発明は、光射出装置及び光射出装置を備えた画像表示システムに関する。 The present invention relates to an image display system including a light emitting device and a light emitting device.

特許文献１には、画像が表示されたスクリーンなどの表示面上で操作されるペンや指などの指示体の位置を検出し、指示体の軌跡に応じた表示や操作を行う画像表示システムが開示されている。特許文献１の画像表示システムは、プロジェクターおよびプロジェクターが投写する投写面（表示面）に沿って光を射出する光射出装置を備え、光射出装置から射出される光により、投写面を覆うライトカーテンを作り出す。投写面上で操作される指示体による光の反射に基づいてプロジェクターが指示体の位置を検出し、この検出結果に基づく投写を行う。 Patent Document 1 describes an image display system that detects the position of an indicator such as a pen or a finger operated on a display surface such as a screen on which an image is displayed, and displays and operates according to the trajectory of the indicator. It has been disclosed. The image display system of Patent Document 1 includes a projector and a light emitting device that emits light along a projection surface (display surface) projected by the projector, and a light curtain that covers the projection surface with the light emitted from the light emitting device. To create. The projector detects the position of the indicator based on the reflection of light by the indicator operated on the projection surface, and projects based on this detection result.

特許文献１の光射出装置は、光射出部および筐体を備える。光射出部は、光源と、光源から射出された光を略平行化するレンズであるコリメーターと、コリメーターにて略平行化された光のうち、投写面に沿う方向（第１方向）の光を広角化する指向性レンズを備える。特許文献１では、指向性レンズとしてパウエルレンズが用いられている。パウエルレンズは、第１方向に直交する第２方向から見て、光入射側が凸面状で、且つ、光射出側が平坦状であり、第１方向から見て矩形状である。 The light emitting device of Patent Document 1 includes a light emitting unit and a housing. The light emitting unit is a light source, a collimator which is a lens that substantially parallelizes the light emitted from the light source, and a direction (first direction) along the projection surface among the light substantially parallelized by the collimator. It is equipped with a directional lens that widens the angle of light. In Patent Document 1, a Powell lens is used as a directional lens. The Powell lens has a convex shape on the light incident side and a flat shape on the light emitting side when viewed from the second direction orthogonal to the first direction, and has a rectangular shape when viewed from the first direction.

特開２０１５－１１１３８５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-11185

投写面を覆うライトカーテンを用いて、投写面上で操作される指示体の位置検出を行う場合には、ライトカーテンと投写面との距離が近いほど操作性が良い。光射出装置を投写面の上方に設置する場合には、投写面の下部の領域での操作性を向上させるため、投写面下方に向かって斜めに打ち下ろすように光を照射して、投写面に対して傾いたライトカーテンを形成する。これにより、投写面の下部の領域でライトカーテンを投写面に近づけることができる。 When the position of the indicator operated on the projection surface is detected by using the light curtain that covers the projection surface, the closer the distance between the light curtain and the projection surface is, the better the operability. When the light emitting device is installed above the projection surface, in order to improve the operability in the area below the projection surface, the projection surface is irradiated with light so as to be slanted down toward the bottom of the projection surface. Form a light curtain tilted against. This makes it possible to bring the light curtain closer to the projection surface in the area below the projection surface.

しかしながら、投写面の上方では、光射出装置からの光の出射位置と投写面との距離を近づけようとしても限界がある。そのため、投写面の上部の領域では、ライトカーテンと投写面との距離が開いてしまうので、投写面に指示体が接触していなくても指示体が接触したと誤って認識するおそれがあり、操作性が悪いという問題がある。 However, above the projection surface, there is a limit even if an attempt is made to bring the light emission position from the light emitting device closer to the projection surface. Therefore, in the area above the projection surface, the distance between the light curtain and the projection surface is widened, so even if the indicator is not in contact with the projection surface, it may be mistakenly recognized that the indicator is in contact. There is a problem of poor operability.

上記の問題点に鑑みて、本発明の課題は、光射出装置から照射した光と表示面とが離れていることによるタッチ操作の操作性の低下を抑制することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to suppress deterioration of operability of the touch operation due to the distance between the light emitted from the light emitting device and the display surface.

本発明に係る光射出装置は、光源と、前記光源から射出された光を前記光源の光軸に対して略平行化するコリメーターと、前記コリメーターから射出される光を、前記光軸と異なる第１方向について第１拡散中心を起点として広角化する光学素子と、前記光学素子の下流側に設けられた曲面形状のカバーレンズと、を有し、前記光軸および前記第１方向と直交する方向から見た場合に、前記カバーレンズの曲率中心は、前記第１拡散中心と異なる位置であることを特徴とする。 In the light emitting device according to the present invention, a light source, a collimator that substantially parallelizes the light emitted from the light source with respect to the optical axis of the light source, and the light emitted from the collimator are referred to as the optical axis. It has an optical element that widens the angle starting from the first diffusion center in different first directions, and a curved cover lens provided on the downstream side of the optical element, and is orthogonal to the optical axis and the first direction. The center of curvature of the cover lens is located at a position different from that of the first diffusion center when viewed from the direction of the light source.

本発明において、前記カバーレンズは、前記光軸および前記第１方向と直交する方向から見て円弧形状または楕円弧形状である。 In the present invention, the cover lens has an arc shape or an elliptical arc shape when viewed from the direction orthogonal to the optical axis and the first direction.

また、本発明に係る光射出装置は、第１光源と、前記第１光源から射出された光を前記第１光源の光軸である第１光軸に対して略平行化する第１コリメーターと、第２光源と、前記第２光源から射出された光を前記第２光源の光軸である第２光軸に対して略平行化する第２コリメーターと、前記第１コリメーターから射出される第１光、および、前記第２コリメーターから射出される第２光を、前記第１光軸および前記第２光軸のいずれとも異なる第１方向について広角化する光学素子と、前記光学素子の下流側に設けられた曲面形状のカバーレンズと、を有し、前記光学素子は、第１拡散中心を起点として前記第１光を前記第１方向に広角化し、且つ、第２拡散中心を起点として前記第２光を前記第１方向に広角化し、前記第１光軸および前記第２光軸と直交する方向から見た場合に、前記カバーレンズの曲率中心は、前記第１拡散中心、および、前記第２拡散中心のいずれとも異なる位置であることを特徴とする。 Further, the light emitting device according to the present invention is a first collimeter that makes the first light source and the light emitted from the first light source substantially parallel to the first optical axis which is the optical axis of the first light source. A second collimator that substantially parallelizes the second light source, the light emitted from the second light source with respect to the second optical axis, which is the optical axis of the second light source, and the first collimeter. An optical element that widens the angle of the first light to be generated and the second light emitted from the second collimeter in a first direction different from that of the first optical axis and the second optical axis, and the optics. It has a curved cover lens provided on the downstream side of the element, and the optical element widens the first light in the first direction with the first diffusion center as a starting point, and also has a second diffusion center. When the second light is widened in the first direction and viewed from a direction orthogonal to the first optical axis and the second optical axis, the center of curvature of the cover lens is the first diffusion center. , And a position different from any of the second diffusion centers.

本発明において、前記カバーレンズは、前記第１光軸、前記第２光軸、および前記第１方向と直交する方向から見て円弧形状または楕円弧形状である。 In the present invention, the cover lens has an arc shape or an elliptical arc shape when viewed from the first optical axis, the second optical axis, and a direction orthogonal to the first direction.

本発明において、前記カバーレンズは、前記第１方向に略平行な回転軸線を中心として回転可能である。 In the present invention, the cover lens can rotate about a rotation axis substantially parallel to the first direction.

本発明において、前記光学素子は、指向性レンズである。 In the present invention, the optical element is a directional lens.

この場合に、前記光学素子は、複数の小レンズを備え、前記複数の小レンズのそれぞれが前記指向性レンズである。 In this case, the optical element includes a plurality of small lenses, each of the plurality of small lenses being the directional lens.

あるいは、本発明において、前記光学素子は、円錐ミラーである。 Alternatively, in the present invention, the optical element is a conical mirror.

本発明に係る画像表示システムは、上記の光射出装置と、前記光射出装置から射出された光の反射位置を検出する検出装置と、前記検出装置により検出された検出結果に応じた画像を投写する投写装置と、を備えることを特徴とする。 The image display system according to the present invention projects the above-mentioned light emitting device, a detection device that detects the reflection position of the light emitted from the light emitting device, and an image according to the detection result detected by the detection device. It is characterized by being provided with a projection device.

実施形態１に係る画像表示システムの概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the schematic structure of the image display system which concerns on Embodiment 1. FIG. プロジェクターの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of a projector. 実施形態１に係る光射出装置の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the schematic structure of the light emission apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 装置本体およびカバーレンズの平面図である。It is a top view of the apparatus main body and a cover lens. 投写面に対して略平行に光を照射した場合のライトカーテンの形状を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the shape of the light curtain when light is irradiated substantially parallel to a projection surface. 投写面に向けて斜めに打ち下ろすように傾けたライトカーテンの形状を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the shape of the light curtain tilted down diagonally toward a projection surface. 投写面の上端の左右の端部との距離を近づけるように変形させたライトカーテンの形状を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the shape of the light curtain deformed so that the distance from the left and right ends of the upper end of a projection surface becomes closer. 投写面の上端の左右の端部との距離を近づけるように変形させたライトカーテンの形状を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the shape of the light curtain deformed so that the distance from the left and right ends of the upper end of a projection surface becomes closer. カバーレンズの曲率中心と第１光および第２光の拡散中心を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the curvature center of a cover lens and the diffusion center of 1st light and 2nd light. カバーレンズを傾けた状態を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the state in which the cover lens is tilted. 実施形態２に係る光射出装置の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the schematic structure of the light emission apparatus which concerns on Embodiment 2. 実施形態３に係る光射出装置の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the schematic structure of the light emission apparatus which concerns on Embodiment 3.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜異ならせてある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the figures shown below, the dimensions and ratios of the components are appropriately different from the actual ones in order to make each component recognizable on the drawing.

［実施形態１］
（画像表示システムの構成）
図１は、実施形態１に係る画像表示システム１００の概略構成を示す模式図である。画像表示システム１００は、図１に示すように、プロジェクター１および光射出装置２を備える。プロジェクター１は、図１に示すように、スクリーンやホワイトボード等の投写面ＳＣの上方の壁面に設置された支持装置Ｍに支持され、下方を向く側から投写面ＳＣに画像を投写する。光射出装置２は、後で詳細に説明するが、図１に示すように、投写面ＳＣの上方に設置され、投写面ＳＣに沿って光を射出してライトカーテンＬＣを作り出す。 [Embodiment 1]
(Configuration of image display system)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an image display system 100 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the image display system 100 includes a projector 1 and a light emitting device 2. As shown in FIG. 1, the projector 1 is supported by a support device M installed on a wall surface above the projection surface SC such as a screen or a whiteboard, and projects an image on the projection surface SC from a downward facing side. As will be described in detail later, the light emitting device 2 is installed above the projection surface SC and emits light along the projection surface SC to create a light curtain LC.

なお、本明細書では、説明の便宜上、図１に示すように、投写面ＳＣに対する法線方向を前後方向Ｙとし、投写面ＳＣに向かう方向を前方（＋Ｙ方向）とする。また、鉛直方向（重力方向）をＺ方向とし、重力に逆らう方向を上方（＋Ｚ方向）とする。また、前後方向Ｙおよび鉛直方向Ｚに直交する方向を左右方向Ｘとし、投写面ＳＣに向かって右側を＋Ｘ方向とする。投写面ＳＣは、ＸＺ面に平行な面である。 In this specification, for convenience of explanation, as shown in FIG. 1, the normal direction with respect to the projection surface SC is the front-back direction Y, and the direction toward the projection surface SC is the front (+ Y direction). Further, the vertical direction (gravity direction) is the Z direction, and the direction against the gravity is the upward direction (+ Z direction). Further, the direction orthogonal to the front-back direction Y and the vertical direction Z is the left-right direction X, and the right side toward the projection surface SC is the + X direction. The projection plane SC is a plane parallel to the XZ plane.

図２は、プロジェクター１の概略構成を示すブロック図である。プロジェクター１は、図２に示すように、投写装置１５と、検出装置としての撮像装置１６とを備える。投写装置１５は、投写用光源１１、光変調装置１２、投写レンズ１３、および制御部１４を備える。投写装置１５は、入力された画像情報に応じた画像や、撮像装置１６により検出された検出結果に応じた画像を、投写レンズ１３から映像光ＧＬとして投写する。 FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the projector 1. As shown in FIG. 2, the projector 1 includes a projection device 15 and an image pickup device 16 as a detection device. The projection device 15 includes a projection light source 11, a light modulation device 12, a projection lens 13, and a control unit 14. The projection device 15 projects an image according to the input image information and an image according to the detection result detected by the image pickup device 16 from the projection lens 13 as image light GL.

投写装置１５は、投写用光源１１から射出された光を、画像情報に応じて光変調装置１２にて変調し、変調した光を投写レンズ１３から投写面ＳＣに投写する。なお、投写用光源１１としては、放電型のものや、発光ダイオード、レーザー等の固体光源を用いることができる。また、光変調装置１２としては、液晶パネルを利用したものや、マイクロミラー型の装置、例えば、ＤＭＤ等を利用したものを用いることができる。 The projection device 15 modulates the light emitted from the projection light source 11 by the light modulation device 12 according to the image information, and projects the modulated light from the projection lens 13 onto the projection surface SC. As the projection light source 11, a discharge type light source, a light emitting diode, a solid-state light source such as a laser, or the like can be used. Further, as the optical modulation device 12, a device using a liquid crystal panel or a micromirror type device, for example, a device using a DMD or the like can be used.

制御部１４は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え、コンピューターとして機能するものであり、プロジェクター１の動作の制御のほか、例えば、後述する撮像装置１６から出力された情報に基づく画像の投写に関わる制御等を行う。 The control unit 14 includes a CPU, ROM, RAM, and the like, and functions as a computer. In addition to controlling the operation of the projector 1, for example, the control unit 14 is involved in projecting an image based on information output from an image pickup device 16 described later. Control etc.

撮像装置１６は、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子（図示省略）を備え、被写体としての投写面ＳＣを撮影し、撮影した情報を制御部１４に出力する。また、撮像装置１６は、光射出装置２から射出された光が指示体（例えば、ペン１０や使用者の指等）によって反射された成分である反射光ＲＬを検知することにより、指示体の位置（反射位置）を検出し、検出した情報を制御部１４に出力する。 The image pickup device 16 includes, for example, an image pickup element (not shown) such as a CCD or CMOS, photographs a projection surface SC as a subject, and outputs the photographed information to the control unit 14. Further, the image pickup device 16 detects the reflected light RL, which is a component in which the light emitted from the light emitting device 2 is reflected by the indicator body (for example, a pen 10 or a user's finger), thereby detecting the indicator body. The position (reflection position) is detected, and the detected information is output to the control unit 14.

プロジェクター１は、撮像装置１６から出力された情報に基づいて、投写面ＳＣ上における指示体の位置を解析し、その解析結果に基づいて、例えば、画像情報に指示体の軌跡を示す線を重畳した重畳画像の投写や、投写する画像の変更等を行う。以上により、投写面ＳＣ上でのユーザーの動作に応じた画像表示であるインタラクティブな画像表示をすることができる。 The projector 1 analyzes the position of the indicator on the projection surface SC based on the information output from the image pickup apparatus 16, and based on the analysis result, for example, superimposes a line indicating the trajectory of the indicator on the image information. Project the superimposed image and change the projected image. As described above, it is possible to perform an interactive image display which is an image display according to the user's operation on the projection surface SC.

（光射出装置の構成）
図３は、光射出装置２の概略構成を示す模式図である。光射出装置２は、投写面ＳＣの上方（＋Ｚ方向）で左右方向Ｘにおいて投写面ＳＣの略中央に配置される。光射出装置２は、投写面ＳＣに沿って光を射出する。光射出装置２は、装置本体２１およびカバーレンズ２２を備えている。装置本体２１は、第１光射出部３、第２光射出部４、およびこれらを内部に収容する筐体５を備えている。 (Structure of light emitting device)
FIG. 3 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the light emitting device 2. The light emitting device 2 is arranged above the projection surface SC (in the + Z direction) and substantially in the center of the projection surface SC in the left-right direction X. The light emitting device 2 emits light along the projection surface SC. The light emitting device 2 includes a device main body 21 and a cover lens 22. The device main body 21 includes a first light emitting unit 3, a second light emitting unit 4, and a housing 5 for accommodating these.

図４は、装置本体２１およびカバーレンズ２２の平面図である。光射出装置２は、装置本体２１とカバーレンズ２２がそれぞれ独立して回転可能に支持される。装置本体２１は第１軸Ｌ１を中心として回転可能であり、カバーレンズ２２は第２軸Ｌ２を中心として回転可能である。光射出装置２は、第１軸Ｌ１と第２軸Ｌ２が左右方向Ｘと略平行になるように設置される。 FIG. 4 is a plan view of the apparatus main body 21 and the cover lens 22. In the light emitting device 2, the device main body 21 and the cover lens 22 are independently and rotatably supported. The apparatus main body 21 is rotatable about the first axis L1 and the cover lens 22 is rotatable about the second axis L2. The light emitting device 2 is installed so that the first axis L1 and the second axis L2 are substantially parallel to the left-right direction X.

図３に示すように、第１光射出部３および第２光射出部４は、左右方向Ｘに並んでおり、互いに異なる方向を中心に光を射出する。第１光射出部３と第２光射出部４との間で、投写面ＳＣに直交し、且つ、鉛直方向Ｚに延びる面（ＹＺ平面に沿う面）を仮想中心面Ｐｖとしたとき、第１光射出部３および第２光射出部４は、仮想中心面Ｐｖを基準として左右対称に構成される。第１光射出部３は、第１光源３１、第１コリメーター３２、および第１光学素子３３を備える。第１コリメーター３２および第１光学素子３３は、第１光源３１の光軸である第１光軸３Ａ上に配置され、左斜め下方に光を射出する。 As shown in FIG. 3, the first light emitting unit 3 and the second light emitting unit 4 are arranged in the left-right direction X, and emit light mainly in different directions. When the surface (the surface along the YZ plane) orthogonal to the projection surface SC and extending in the vertical direction Z between the first light emitting unit 3 and the second light emitting unit 4 is defined as the virtual center surface Pv, the first The 1 light emitting unit 3 and the 2nd light emitting unit 4 are configured symmetrically with respect to the virtual center plane Pv. The first light emitting unit 3 includes a first light source 31, a first collimator 32, and a first optical element 33. The first collimator 32 and the first optical element 33 are arranged on the first optical axis 3A, which is the optical axis of the first light source 31, and emit light diagonally downward to the left.

第２光射出部４は、第１光射出部３と同様に、第２光源４１、第２コリメーター４２、および第２光学素子４３を備え、第２光源４１から第２光学素子４３に至る第２光路を有する。第２コリメーター４２および第２光学素子４３は、第２光源４１の光軸である第２光軸４Ａ上に配置され、右斜め下方を中心に光を射出する。 Like the first light emitting unit 3, the second light emitting unit 4 includes a second light source 41, a second collimator 42, and a second optical element 43, and reaches from the second light source 41 to the second optical element 43. It has a second optical path. The second collimator 42 and the second optical element 43 are arranged on the second optical axis 4A, which is the optical axis of the second light source 41, and emit light centered on the diagonally lower right side.

光射出装置２は、第１光軸３Ａと第２光軸４Ａとが第１光学素子３３および第２光学素子４３の光路前段で交差する。具体的には、第１光軸３Ａと第２光軸４Ａとは、第１コリメーター３２と第１光学素子３３との間および第２コリメーター４２と第２光学素子４３との間で交差する。すなわち、光射出装置２において、第１光射出部３及び第２光射出部４からそれぞれ射出される光の一部が重なるように構成されている。 In the optical emission device 2, the first optical axis 3A and the second optical axis 4A intersect at the optical path front stage of the first optical element 33 and the second optical element 43. Specifically, the first optical axis 3A and the second optical axis 4A intersect between the first collimator 32 and the first optical element 33 and between the second collimator 42 and the second optical element 43. do. That is, in the light emitting device 2, a part of the light emitted from the first light emitting unit 3 and the second light emitting unit 4 is configured to overlap each other.

第１光源３１および第２光源４１は、光強度のピークが約９４０ｎｍの波長を射出するレーザー光源であり、例えば、発光部である活性層、活性層の両側に積層されたクラッド層等を有する。第１光源３１および第２光源４１は、活性層に沿う幅方向Ｈと、幅方向Ｈに直交し、活性層やクラッド層が積層される積層方向Ｖとで配光特性が異なるタイプ、例えばマルチモード発振型のレーザー光源が用いられている。第１光源３１および第２光源４１からの光は、幅方向Ｈおよび積層方向Ｖに直交するＳ方向に射出される。すなわち、Ｓ方向が第１光軸３Ａ、第２光軸４Ａに沿った方向である。実施形態１では、幅方向ＨとＳ方向とが、図１に示す投写面ＳＣに沿った方向となっている。すなわち、幅方向ＨとＳ方向とが、ＸＺ面に平行になっている。 The first light source 31 and the second light source 41 are laser light sources that emit a wavelength having a peak light intensity of about 940 nm, and have, for example, an active layer as a light emitting portion, a clad layer laminated on both sides of the active layer, and the like. .. The first light source 31 and the second light source 41 are of a type having different light distribution characteristics between the width direction H along the active layer and the stacking direction V in which the active layer and the clad layer are laminated, which are orthogonal to the width direction H, for example, multi. A mode oscillation type laser light source is used. The light from the first light source 31 and the second light source 41 is emitted in the width direction H and the S direction orthogonal to the stacking direction V. That is, the S direction is the direction along the first optical axis 3A and the second optical axis 4A. In the first embodiment, the width directions H and S are directions along the projection surface SC shown in FIG. That is, the width direction H and the S direction are parallel to the XZ plane.

第１コリメーター３２は、第１光源３１から射出された光を略平行化する。同様に、第２コリメーター４２は、第２光源４１から射出された光を略平行化する。例えば、第１コリメーター３２は、第１光軸３Ａ上の１点から射出されて第１光軸３Ａに対して角度を有して拡がる成分光を、第１光軸３Ａに対して略平行となるように進行させる。同様に、第２コリメーター４２は、第２光軸４Ａ上の１点から射出されて第２光軸４Ａに対して角度を有して拡がる成分光を、第２光軸４Ａに対して略平行となるように進行させる。 The first collimator 32 substantially parallelizes the light emitted from the first light source 31. Similarly, the second collimator 42 substantially parallelizes the light emitted from the second light source 41. For example, the first collimator 32 emits component light emitted from one point on the first optical axis 3A and spreads at an angle with respect to the first optical axis 3A, and is substantially parallel to the first optical axis 3A. Proceed so that Similarly, the second collimator 42 omits the component light emitted from one point on the second optical axis 4A and spreading at an angle with respect to the second optical axis 4A with respect to the second optical axis 4A. Proceed so that they are parallel.

第１光学素子３３および第２光学素子４３は、単一の光学素子体３４に設けられている。光学素子体３４は、屈折率が高い合成樹脂等の素材からなり、鉛直方向Ｚから見て矩形状である。光学素子体３４は、図３に示すように、左側（－Ｘ方向）に第１光学素子３３を有し、右側（＋Ｘ方向）に第２光学素子４３を有し、仮想中心面Ｐｖを基準として左右対称な形状である。また、光学素子体３４は、仮想中心面Ｐｖに対して対称となるように配置される。 The first optical element 33 and the second optical element 43 are provided in a single optical element body 34. The optical element body 34 is made of a material such as synthetic resin having a high refractive index, and has a rectangular shape when viewed from the vertical direction Z. As shown in FIG. 3, the optical element body 34 has a first optical element 33 on the left side (−X direction) and a second optical element 43 on the right side (+ X direction), and is based on a virtual center plane Pv. It has a symmetrical shape. Further, the optical element body 34 is arranged so as to be symmetrical with respect to the virtual center plane Pv.

第１光学素子３３は、仮想中心面Ｐｖから遠ざかるに従って、第１コリメーター３２からの距離が大きくなる方向に傾斜する。第１光学素子３３は、第１コリメーター３２と対向する側（光入射側）に複数の小レンズ３３０を配列した第１入射面３３Ｎが設けられ、光射出側に第１平面３３Ｓが設けられている。各小レンズ３３０はパウエルレンズであり、第１コリメーター３２の側が凸面状である。各小レンズ３３０は積層方向Ｖに延びており、積層方向Ｖと直交する方向に複数の小レンズ３３０が配列される。複数の小レンズ３３０は、第１入射面３３Ｎにおいて幅方向Ｈに配列されると共に、仮想中心面Ｐｖから遠ざかるに従って、第１コリメーター３２からの距離が大きくなる方向に配列される。 The first optical element 33 is inclined in a direction in which the distance from the first collimator 32 increases as the distance from the virtual center surface Pv increases. The first optical element 33 is provided with a first incident surface 33N in which a plurality of small lenses 330 are arranged on the side facing the first collimator 32 (light incident side), and a first plane 33S is provided on the light emitting side. ing. Each small lens 330 is a Powell lens, and the side of the first collimator 32 is convex. Each small lens 330 extends in the stacking direction V, and a plurality of small lenses 330 are arranged in a direction orthogonal to the stacking direction V. The plurality of small lenses 330 are arranged in the width direction H on the first incident surface 33N, and are arranged in a direction in which the distance from the first collimator 32 increases as the distance from the virtual center surface Pv increases.

第１光学素子３３は、第１コリメーター３２から射出される第１光Ｅ１を、幅方向Ｈにおいては広角化し、積層方向Ｖにおいては、第１コリメーター３２にて略平行化された方向を維持し、第１光軸３Ａを中心として射出する。すなわち、第１光学素子３３は、入射する第１光Ｅ１を第１光軸３Ａに直交する方向のうち幅方向Ｈに対応する方向にのみ広角化する。この際、第１光学素子３３に設けられた複数の小レンズ３３０は、幅方向Ｈにおいて隣り合う小レンズ３３０で広角化した光が重畳されるように形成されている。 The first optical element 33 widens the angle of the first light E1 emitted from the first collimator 32 in the width direction H, and substantially parallelizes the first light E1 in the stacking direction V by the first collimator 32. It is maintained and ejected around the first optical axis 3A. That is, the first optical element 33 widens the incident first light E1 only in the direction corresponding to the width direction H in the direction orthogonal to the first optical axis 3A. At this time, the plurality of small lenses 330 provided in the first optical element 33 are formed so that the wide-angled light is superimposed on the adjacent small lenses 330 in the width direction H.

第２光学素子４３は、仮想中心面Ｐｖに対して第１光学素子３３と対称に構成される。すなわち、第２光学素子４３は、第２コリメーター４２と対向する側（光入射側）に複数の小レンズ４３０を配列した第２入射面４３Ｎが設けられ、光射出側に第２平面４３Ｓが設けられている。第２光学素子４３は、第２コリメーター４２から射出される第２光Ｅ２を第２光軸４Ａに直交する方向のうち幅方向Ｈに対応する方向にのみ広角化する。この際、第２光学素子４３に設けられた複数の小レンズ４３０は、幅方向Ｈにおいて隣り合う小レンズ４３０で広角化した光が重畳されるように形成されている。 The second optical element 43 is configured symmetrically with respect to the virtual center plane Pv with the first optical element 33. That is, the second optical element 43 is provided with a second incident surface 43N in which a plurality of small lenses 430 are arranged on the side facing the second collimator 42 (light incident side), and the second plane 43S is provided on the light emitting side. It is provided. The second optical element 43 widens the second light E2 emitted from the second collimator 42 only in the direction corresponding to the width direction H in the direction orthogonal to the second optical axis 4A. At this time, the plurality of small lenses 430 provided in the second optical element 43 are formed so that the wide-angled light is superimposed on the adjacent small lenses 430 in the width direction H.

光射出装置２は、図３に示すように、第１光学素子３３および第２光学素子４３から射出される光の幅方向Ｈが投写面ＳＣに沿う方向となるように配置される。すなわち、第１光射出部３および第２光射出部４は、第１光学素子３３および第２光学素子４３で広角化された光が投写面ＳＣの左右方向Ｘに沿う方向で広角化されるように配置される。すなわち、光射出装置２は、第１コリメーター３２および第２コリメーター４２から射出される第１光Ｅ１および第２光Ｅ２を、第１光軸３Ａおよび第２光軸４Ａのいずれとも異なる第１方向である左右方向Ｘに広角化させる。 As shown in FIG. 3, the light emitting device 2 is arranged so that the width direction H of the light emitted from the first optical element 33 and the second optical element 43 is along the projection surface SC. That is, in the first light emitting unit 3 and the second light emitting unit 4, the light widened by the first optical element 33 and the second optical element 43 is widened in the direction along the left-right direction X of the projection surface SC. Arranged like this. That is, the light emitting device 2 makes the first light E1 and the second light E2 emitted from the first collimator 32 and the second collimator 42 different from any of the first optical axis 3A and the second optical axis 4A. The angle is widened in the left-right direction X, which is one direction.

また、光射出装置２は、図３に示すように、仮想中心面Ｐｖに対し、第１光射出部３および第２光射出部４が異なる方向に傾斜し、第１光射出部３が射出する光の一部と、第２光射出部４が射出する光の一部が仮想中心面Ｐｖの位置で重なる。具体的には、－Ｙ方向から見て、第１光軸３Ａが仮想中心面Ｐｖに対して時計回りの方向に傾斜し、第２光軸４Ａが仮想中心面Ｐｖに対して反時計回り方向に傾斜する。仮想中心面Ｐｖに対する第１光軸３Ａの傾斜角θａの大きさと第２光軸４Ａの傾斜角θｂの大きさは同一（θａ＝θｂ）であり、第１光射出部３と第２光射出部４とは、仮想中心面Ｐｖに対して略対称に配置される。これにより、光射出装置２は、投写面ＳＣの全面に沿う領域に光を射出して、投写面ＳＣの全面を覆うライトカーテンＬＣを作り出す。 Further, as shown in FIG. 3, in the light emitting device 2, the first light emitting unit 3 and the second light emitting unit 4 are inclined in different directions with respect to the virtual center surface Pv, and the first light emitting unit 3 emits light. A part of the light emitted and a part of the light emitted by the second light emitting unit 4 overlap at the position of the virtual center surface Pv. Specifically, when viewed from the −Y direction, the first optical axis 3A is inclined in the clockwise direction with respect to the virtual center plane Pv, and the second optical axis 4A is in the counterclockwise direction with respect to the virtual center plane Pv. Tilt to. The size of the tilt angle θa of the first optical axis 3A and the size of the tilt angle θb of the second optical axis 4A with respect to the virtual center surface Pv are the same (θa = θb), and the first light emission unit 3 and the second light emission The part 4 is arranged substantially symmetrically with respect to the virtual center plane Pv. As a result, the light emitting device 2 emits light to a region along the entire surface of the projection surface SC to create a light curtain LC that covers the entire surface of the projection surface SC.

傾斜角θａ、θｂは、投写面ＳＣの縦横比に対応した角度に設定される。例えば、光射出装置２は、縦横比が１６：１０の横長の投写面ＳＣに沿って効率良く光を射出するように構成される。具体的には、光射出装置２から最も遠い位置となる投写面ＳＣの下辺の左右の端部に向かう光が最も強度が高くなるようにするため、第１光軸３Ａが投写面ＳＣの下辺の左側の端部に向かい、且つ、第２光軸４Ａが投写面ＳＣの下辺の右側の端部に向かうように、傾斜角θａ、θｂが設定される。なお、投写面ＳＣの縦横比は、１６：１０に限定されるものではなく、他の値であってもよい。例えば、２：１であってもよい。縦横比が２：１の場合には、傾斜角θａ、θｂは４５°に設定される。 The tilt angles θa and θb are set to angles corresponding to the aspect ratio of the projection surface SC. For example, the light emitting device 2 is configured to efficiently emit light along a horizontally long projection surface SC having an aspect ratio of 16:10. Specifically, the first optical axis 3A is the lower side of the projection surface SC so that the light directed to the left and right ends of the lower side of the projection surface SC, which is the farthest position from the light emitting device 2, has the highest intensity. The inclination angles θa and θb are set so as to face the left end portion of the above and the second optical axis 4A toward the right end portion of the lower side of the projection surface SC. The aspect ratio of the projection surface SC is not limited to 16:10, and may be another value. For example, it may be 2: 1. When the aspect ratio is 2: 1, the inclination angles θa and θb are set to 45 °.

光射出装置２は、第１光射出部３の光路と第２光射出部４の光路とが交差していることにより、図３に示すように、第１光射出部３が射出する光と第２光射出部４が射出する光が光射出装置２に近い位置で重なる。すなわち、光射出装置２は、光射出装置２近傍の領域に十分な光強度の光を射出することが可能となる。これによって、光射出装置２は、投写面ＳＣ近くに配置された場合であっても、この投写面ＳＣにおける光射出装置２近傍の領域においても、指示体を検出可能な光強度の光を射出する。 In the light emitting device 2, the light path emitted by the first light emitting section 3 and the light emitted by the first light emitting section 3 are formed by the intersection of the optical path of the first light emitting section 3 and the optical path of the second light emitting section 4. The light emitted by the second light emitting unit 4 overlaps at a position close to the light emitting device 2. That is, the light emitting device 2 can emit light having sufficient light intensity to the region near the light emitting device 2. As a result, the light emitting device 2 emits light having a light intensity that can detect the indicator even when the light emitting device 2 is arranged near the projection surface SC or in a region near the light emitting device 2 on the projection surface SC. do.

（ライトカーテンの形状）
図５～８は、ライトカーテンＬＣの形状を模式的に示す説明図である。図１に示すように、光射出装置２は、投写面ＳＣの上方の壁面から前方に突出するように設置される。そのため、第１光射出部３および第２光射出部４は、投写面ＳＣに対して後方の出射位置Ｑから下方に向けて光を照射する。すなわち、光射出装置２における光の出射位置Ｑは、投写面ＳＣに対して距離Ｄだけ前後方向Ｙに離れている。距離Ｄは、例えば、１０ｍｍ程度である。 (Shape of light curtain)
5 to 8 are explanatory views schematically showing the shape of the light curtain LC. As shown in FIG. 1, the light emitting device 2 is installed so as to project forward from the wall surface above the projection surface SC. Therefore, the first light emitting unit 3 and the second light emitting unit 4 irradiate the projection surface SC with light downward from the rear emission position Q. That is, the light emission position Q in the light emission device 2 is separated from the projection surface SC by a distance D in the front-rear direction Y. The distance D is, for example, about 10 mm.

図５は、投写面ＳＣに対して略平行に光を照射した場合のライトカーテンＬＣの形状を模式的に示す説明図である。図５のライトカーテンＬＣは、全体として投写面ＳＣから離れている。光射出装置２は、以下に説明するように、装置本体２１およびカバーレンズ２２の取付角度が調節可能になっており、投写面ＳＣに向かう光の照射方向を調節可能になっている。このため、光射出装置２は、装置本体２１およびカバーレンズ２２の取付角度を調整するための機構を備える。 FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing the shape of the light curtain LC when light is irradiated substantially parallel to the projection surface SC. The light curtain LC of FIG. 5 is separated from the projection surface SC as a whole. As described below, in the light emitting device 2, the mounting angles of the device main body 21 and the cover lens 22 can be adjusted, and the irradiation direction of light toward the projection surface SC can be adjusted. Therefore, the light emitting device 2 includes a mechanism for adjusting the mounting angles of the device main body 21 and the cover lens 22.

装置本体２１およびカバーレンズ２２の取付角度を適切な角度することにより、光射出装置２によって作り出されるライトカーテンＬＣは、投写面ＳＣの下端だけでなく、投写面ＳＣの上端の左右の端部についても投写面ＳＣとの距離が近づいた形状に変形される。図５に示すライトカーテンＬＣの形状は、投写面ＳＣとの距離が近づけられる前の形状である。図６は、投写面ＳＣに向けて斜めに打ち下ろすようにライトカーテンＬＣを傾けた形状を模式的に示す説明図である。図７、図８は、投写面ＳＣの上端の左右の端部との距離を近づけるように変形させたライトカーテンＬＣの形状を模式的に示す説明図である。 The light curtain LC created by the light emitting device 2 by appropriately setting the mounting angles of the device main body 21 and the cover lens 22 is not only on the lower end of the projection surface SC but also on the left and right ends of the upper end of the projection surface SC. Is also transformed into a shape that is closer to the projection surface SC. The shape of the light curtain LC shown in FIG. 5 is the shape before the distance from the projection surface SC is reduced. FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing a shape in which the light curtain LC is tilted so as to be slanted down toward the projection surface SC. 7 and 8 are explanatory views schematically showing the shape of the light curtain LC deformed so as to bring the upper end of the projection surface SC closer to the left and right ends.

光射出装置２は、装置本体２１およびカバーレンズ２２が、それぞれ、図示しないフレームによって互いに独立して回転可能に支持される。図３、図４に示すように、装置本体２１は、左右方向Ｘに略平行な回転軸線である第１軸Ｌ１を中心として回転可能である。また、カバーレンズ２２は、左右方向Ｘに略平行で、且つ、第１軸Ｌ１とは鉛直方向Ｚに異なる位置に設けられた回転軸線である第２軸Ｌ２を中心として回転可能である。光射出装置２は、第１軸Ｌ１を中心とした回転方向で装置本体２１の取付角度を調整するための図示しない第１角度調整機構、および、第２軸Ｌ２を中心とした回転方向でカバーレンズ２２の取付角度を調整するための図示しない第２角度調整機構を備える。第１角度調整機構および第２角度調整機構は、ギアや軸部材などを用いて適宜構成することができる。 In the light emitting device 2, the device main body 21 and the cover lens 22 are each rotatably supported independently of each other by a frame (not shown). As shown in FIGS. 3 and 4, the apparatus main body 21 is rotatable about the first axis L1, which is a rotation axis substantially parallel to the left-right direction X. Further, the cover lens 22 is substantially parallel to the left-right direction X and can rotate about the second axis L2, which is a rotation axis provided at a position different from the first axis L1 in the vertical direction Z. The light emitting device 2 covers a first angle adjusting mechanism (not shown) for adjusting the mounting angle of the device main body 21 in the rotation direction centered on the first axis L1 and a rotation direction centered on the second axis L2. A second angle adjusting mechanism (not shown) for adjusting the mounting angle of the lens 22 is provided. The first angle adjusting mechanism and the second angle adjusting mechanism can be appropriately configured by using a gear, a shaft member, or the like.

（装置本体の取付角度の調整）
装置本体２１およびカバーレンズ２２の位置を初期位置にして光射出装置２を設置すると、図５に示すように、投写面ＳＣから離れた位置で投写面ＳＣに対して略平行なライトカーテンＬＣが形成される。装置本体２１の取付角度の調整では、第１軸Ｌ１を中心として、光の射出方向を投写面ＳＣの側へ向ける方向である第１回転方向Ｒ（図３、図４参照）に装置本体２１を回転させる。これにより、図６に示すように、ライトカーテンＬＣは、平面状の形状を維持したままで、投写面ＳＣに向けて斜めに打ち下ろすように傾く。従って、投写面ＳＣの下部の領域でライトカーテンＬＣが投写面ＳＣに近づく。 (Adjusting the mounting angle of the device body)
When the light emitting device 2 is installed with the positions of the device main body 21 and the cover lens 22 at the initial positions, as shown in FIG. 5, a light curtain LC substantially parallel to the projection surface SC is formed at a position away from the projection surface SC. It is formed. In adjusting the mounting angle of the device main body 21, the device main body 21 is in the first rotation direction R (see FIGS. 3 and 4), which is the direction in which the light emission direction is directed toward the projection surface SC with the first axis L1 as the center. To rotate. As a result, as shown in FIG. 6, the light curtain LC is tilted so as to be slanted down toward the projection surface SC while maintaining the planar shape. Therefore, the light curtain LC approaches the projection surface SC in the lower region of the projection surface SC.

ライトカーテンＬＣと投写面ＳＣとの間の距離と、装置本体２１の第１回転方向Ｒへの回転角度Ｒ１との関係をシミュレーションした結果を図６に示す。光射出装置２における光の出射位置Ｑと投写面ＳＣとの前後方向Ｙの距離Ｄを１０ｍｍとし、投写面ＳＣの幅Ｗｓｃを２１５４ｍｍとし、投写面ＳＣの高さＨｓｃを１３４６ｍｍとする条件の下でシミュレーションを行うと、装置本体２１の第１回転方向Ｒへの回転角度Ｒ１を０．３７°とした場合に、投写面ＳＣの下端にライトカーテンＬＣを近づけることができた。 FIG. 6 shows the result of simulating the relationship between the distance between the light curtain LC and the projection surface SC and the rotation angle R1 of the apparatus main body 21 in the first rotation direction R. Under the condition that the distance D between the light emission position Q and the projection surface SC in the front-rear direction Y in the light emitting device 2 is 10 mm, the width Wsc of the projection surface SC is 2154 mm, and the height Hsc of the projection surface SC is 1346 mm. When the rotation angle R1 in the first rotation direction R of the apparatus main body 21 was set to 0.37 °, the light curtain LC could be brought closer to the lower end of the projection surface SC.

（カバーレンズの取付角度の調整）
カバーレンズ２２の取付角度の調整では、第２軸Ｌ２を中心として、下方に凸となる曲面形状のカバーレンズ２２を第１回転方向Ｒと同じ方向に回転させる。このとき、左右方向Ｘから見た場合、カバーレンズ２２は投写面ＳＣに近づく方向に回転する。これにより、図７、図８に示すように、ライトカーテンＬＣが平坦でなくなり、投写面ＳＣの上端においても、投写面ＳＣの左右方向Ｘの両側の隅とライトカーテンＬＣとの距離が小さくなる。 (Adjusting the mounting angle of the cover lens)
In adjusting the mounting angle of the cover lens 22, the cover lens 22 having a curved surface that is convex downward is rotated in the same direction as the first rotation direction R about the second axis L2. At this time, when viewed from the left-right direction X, the cover lens 22 rotates in a direction approaching the projection surface SC. As a result, as shown in FIGS. 7 and 8, the light curtain LC becomes uneven, and the distance between the corners on both sides of the projection surface SC in the left-right direction X and the light curtain LC becomes small even at the upper end of the projection surface SC. ..

ライトカーテンＬＣと投写面ＳＣとの間の距離と、初期位置に対する装置本体２１の第１回転方向Ｒへの回転角度Ｒ１と、初期位置に対するカバーレンズ２２の第１回転方向Ｒへの回転角度Ｒ２との関係をシミュレーションした結果を図７、図８に示す。なお、光射出装置２における光の出射位置Ｑと投写面ＳＣとの前後方向Ｙの距離Ｄを１０ｍｍとし、投写面ＳＣの幅Ｗｓｃを２１５４ｍｍとし、投写面ＳＣの高さＨｓｃを１３４６ｍｍとする条件の下でシミュレーションを行った。図７に示すように、装置本体２１の第１回転方向Ｒへの回転角度Ｒ１を０．３５°とし、且つ、カバーレンズ２２の第１回転方向Ｒへの回転角度Ｒ２を５°とした場合には、ライトカーテンＬＣの上端中央が後方側に凸となる形状に変形してはいるものの、ライトカーテンＬＣの上端の左右の端部は、ライトカーテンＬＣの下端よりは投写面ＳＣから離れている。一方、図８に示すように、装置本体２１の第１回転方向Ｒへの回転角度Ｒ１を０．３２°とし、且つ、カバーレンズ２２の第１回転方向Ｒへの回転角度Ｒ２を８°とした場合には、投写面ＳＣの下端、および、投写面ＳＣの上端の左右の端部に対して、ライトカーテンＬＣを同程度に近づけることができた。 The distance between the light curtain LC and the projection surface SC, the rotation angle R1 of the apparatus main body 21 with respect to the initial position in the first rotation direction R, and the rotation angle R2 of the cover lens 22 with respect to the initial position in the first rotation direction R. The results of simulating the relationship with the above are shown in FIGS. 7 and 8. A condition in which the distance D between the light emission position Q and the projection surface SC in the front-rear direction Y in the light emission device 2 is 10 mm, the width Wsc of the projection surface SC is 2154 mm, and the height Hsc of the projection surface SC is 1346 mm. The simulation was performed under. As shown in FIG. 7, when the rotation angle R1 of the apparatus main body 21 in the first rotation direction R is 0.35 ° and the rotation angle R2 of the cover lens 22 in the first rotation direction R is 5 °. Although the center of the upper end of the light curtain LC is deformed into a shape that is convex to the rear side, the left and right ends of the upper end of the light curtain LC are farther from the projection surface SC than the lower end of the light curtain LC. There is. On the other hand, as shown in FIG. 8, the rotation angle R1 of the apparatus main body 21 in the first rotation direction R is 0.32 °, and the rotation angle R2 of the cover lens 22 in the first rotation direction R is 8 °. In this case, the light curtain LC could be brought close to the lower end of the projection surface SC and the left and right ends of the upper end of the projection surface SC to the same extent.

投写面ＳＣのサイズを上記の条件より小さくし、投写面ＳＣの幅Ｗｓｃを２１５４ｍｍより小さくする場合には、カバーレンズ２２の回転角度を８°よりもさらに大きくすることによって、ライトカーテンＬＣの上端の左右の端部と投写面ＳＣとの距離を図８と同程度に小さくすることができる。すなわち、カバーレンズ２２の適正な回転角度は、投写面ＳＣのサイズに応じて決まる。 When the size of the projection surface SC is smaller than the above conditions and the width Wsc of the projection surface SC is smaller than 2154 mm, the upper end of the light curtain LC is increased by further increasing the rotation angle of the cover lens 22 to 8 °. The distance between the left and right ends of the lens and the projection surface SC can be reduced to the same extent as in FIG. That is, the appropriate rotation angle of the cover lens 22 is determined according to the size of the projection surface SC.

光射出装置２は、設置時に装置本体２１の取付角度の調整およびカバーレンズ２２の取付角度の調整が行われ、図８に示すようなライトカーテンＬＣを形成する状態に設置される。装置本体２１およびカバーレンズ２２の取付角度の調整は、以下の手順で行う。まず、装置本体２１およびカバーレンズ２２の位置を初期位置にして光射出装置２を設置する。次に、光射出装置２の出射光を撮影可能なカメラを用いて投写面ＳＣを撮影し、その映像によってライトカーテンＬＣと投写面ＳＣとの距離を確認しながら、装置本体２１およびカバーレンズ２２の取付角度の調整を行う。例えば、光射出装置２が赤外レーザー光を射出する場合には、赤外線カメラによって投写面ＳＣを撮影しながら、装置本体２１およびカバーレンズ２２の取付角度の調整を行う。 The light emitting device 2 is installed in a state in which the mounting angle of the device main body 21 and the mounting angle of the cover lens 22 are adjusted at the time of installation to form the light curtain LC as shown in FIG. The mounting angles of the device main body 21 and the cover lens 22 are adjusted by the following procedure. First, the light emitting device 2 is installed with the positions of the device main body 21 and the cover lens 22 as initial positions. Next, the projection surface SC is photographed using a camera capable of photographing the emitted light of the light emitting device 2, and the device main body 21 and the cover lens 22 are photographed while confirming the distance between the light curtain LC and the projection surface SC by the image. Adjust the mounting angle of. For example, when the light emitting device 2 emits infrared laser light, the mounting angles of the device main body 21 and the cover lens 22 are adjusted while photographing the projection surface SC with an infrared camera.

なお、装置本体２１の取付角度と、カバーレンズ２２の取付角度を予め初期位置よりもある程度傾けた状態で光射出装置２を設置して、赤外線カメラによって投写面ＳＣを撮影しながら、取付角度の微調整を行ってもよい。あるいは、装置本体２１の取付角度と、カバーレンズ２２の取付角度の一方は固定とし、他方のみを調整してもよい。 The light emitting device 2 is installed with the mounting angle of the device main body 21 and the mounting angle of the cover lens 22 tilted to some extent from the initial position, and the mounting angle is measured while photographing the projection surface SC with an infrared camera. You may make fine adjustments. Alternatively, one of the mounting angle of the device main body 21 and the mounting angle of the cover lens 22 may be fixed, and only the other may be adjusted.

（カバーレンズの曲率中心と光学素子の拡散中心）
ここで、カバーレンズ２２の取付角度の調整によってライトカーテンＬＣの形状が平坦でない形状に変わる原理について説明する。図９は、カバーレンズ２２の曲率中心Ｐと第１光Ｅ１および第２光Ｅ２の拡散中心を模式的に示す説明図である。カバーレンズ２２は、下方（－Ｚ方向）に凸の曲面形状である。具体的には、実施形態１のカバーレンズ２２は前後方向Ｙから見て円弧形状であり、カバーレンズ２２の曲率中心Ｐは仮想中心面Ｐｖ上に位置する。また、カバーレンズ２２は前後方向Ｙに延びており、鉛直方向Ｚから見て矩形状である。カバーレンズ２２の内側面２３と外側面２４の曲率中心は一致する。カバーレンズ２２は、仮想中心面Ｐｖを中心として対称に配置され、第１光射出部３および第２光射出部４を光の出射側から覆っている。従って、第１光射出部３および第２光射出部４から投写面ＳＣに向けて出射する光は、カバーレンズ２２を透過して出射される。 (Curvature center of cover lens and diffusion center of optical element)
Here, the principle that the shape of the light curtain LC changes to an uneven shape by adjusting the mounting angle of the cover lens 22 will be described. FIG. 9 is an explanatory diagram schematically showing the center of curvature P of the cover lens 22 and the diffusion center of the first light E1 and the second light E2. The cover lens 22 has a curved surface shape that is convex downward (in the −Z direction). Specifically, the cover lens 22 of the first embodiment has an arc shape when viewed from the front-rear direction Y, and the center of curvature P of the cover lens 22 is located on the virtual center surface Pv. Further, the cover lens 22 extends in the front-rear direction Y and has a rectangular shape when viewed from the vertical direction Z. The centers of curvature of the inner surface 23 and the outer surface 24 of the cover lens 22 coincide with each other. The cover lens 22 is arranged symmetrically with respect to the virtual center surface Pv, and covers the first light emitting unit 3 and the second light emitting unit 4 from the light emitting side. Therefore, the light emitted from the first light emitting unit 3 and the second light emitting unit 4 toward the projection surface SC is transmitted through the cover lens 22 and emitted.

第１コリメーター３２から第１光学素子３３の第１入射面３３Ｎへ入射した第１光Ｅ１は、第１光学素子３３内の第１拡散中心３５において左右方向Ｘに最も集光され、第１拡散中心３５を起点として左右方向Ｘに広角化される。同様に、第２コリメーター４２から第２光学素子４３の第２入射面４３Ｎへ入射した第２光Ｅ２は、第２光学素子４３内の第２拡散中心４５において左右方向Ｘに最も集光され、第２拡散中心４５を起点として左右方向Ｘに広角化される。図９に示すように、実施形態１の光学素子体３４では、第１拡散中心３５および第２拡散中心４５は、いずれも１点ではなく、所定の大きさを持つ領域である。第１拡散中心３５および第２拡散中心４５は、仮想中心面Ｐｖに対して対称である。 The first light E1 incident on the first incident surface 33N of the first optical element 33 from the first collimator 32 is most focused in the left-right direction X at the first diffusion center 35 in the first optical element 33, and is the first. The angle is widened in the left-right direction X starting from the diffusion center 35. Similarly, the second light E2 incident on the second incident surface 43N of the second optical element 43 from the second collimator 42 is most focused in the left-right direction X at the second diffusion center 45 in the second optical element 43. , The angle is widened in the left-right direction X starting from the second diffusion center 45. As shown in FIG. 9, in the optical element body 34 of the first embodiment, the first diffusion center 35 and the second diffusion center 45 are not one point but a region having a predetermined size. The first diffusion center 35 and the second diffusion center 45 are symmetrical with respect to the virtual center plane Pv.

光射出装置２では、カバーレンズ２２の曲率中心Ｐは、第１光軸３Ａ、第２光軸４Ａ、および左右方向Ｘと直交する方向（すなわち、前後方向Ｙ）から見た場合に、第１拡散中心３５および第２拡散中心４５とは異なる位置にある。言い換えれば、カバーレンズ２２は、第１拡散中心３５および第２拡散中心４５に対して偏心している。図９に示すように、前後方向Ｙから見た場合に、曲率中心Ｐは第１拡散中心３５および第２拡散中心４５と重なっておらず、第１拡散中心３５および第２拡散中心４５に対して鉛直方向Ｚに離れている。例えば、カバーレンズ２２の内側面２３の径が１６ｍｍ、外側面２４の径が１８ｍの場合、曲率中心Ｐと第１拡散中心３５および第２拡散中心４５は、前後方向Ｙに９．５ｍｍ離れている。 In the light emitting device 2, the center of curvature P of the cover lens 22 is the first when viewed from the first optical axis 3A, the second optical axis 4A, and the direction orthogonal to the left-right direction X (that is, the front-back direction Y). It is located at a different position from the diffusion center 35 and the second diffusion center 45. In other words, the cover lens 22 is eccentric with respect to the first diffusion center 35 and the second diffusion center 45. As shown in FIG. 9, when viewed from the front-rear direction Y, the center of curvature P does not overlap with the first diffusion center 35 and the second diffusion center 45, and with respect to the first diffusion center 35 and the second diffusion center 45. It is separated in the vertical direction Z. For example, when the diameter of the inner surface 23 of the cover lens 22 is 16 mm and the diameter of the outer surface 24 is 18 m, the center of curvature P, the first diffusion center 35, and the second diffusion center 45 are separated by 9.5 mm in the front-rear direction Y. There is.

図１０は、カバーレンズ２２を第１光軸３Ａおよび第２光軸４Ａを含む面に対して傾けた状態を模式的に示す説明図である。曲率中心Ｐが第１拡散中心３５および第２拡散中心４５と異なる位置である場合には、第２軸Ｌ２を中心としてカバーレンズ２２を傾けたとき、カバーレンズ２２に対する光の入射方向と内側面２３の接線方向とのなす角度θ１と、カバーレンズ２２に対する光の入射方向と外側面２４の接線方向とのなす角度θ２とが異なる角度となるため、カバーレンズ２２を透過する光は屈折して出射する。カバーレンズ２２への入射光は左右方向Ｘに広角化されており、屈折角度は出射方向に応じて異なる。その結果、図７、図８に示すように、後方（－Ｙ方向）に凸となるように変形したライトカーテンＬＣが形成される。 FIG. 10 is an explanatory diagram schematically showing a state in which the cover lens 22 is tilted with respect to a surface including the first optical axis 3A and the second optical axis 4A. When the center of curvature P is at a position different from the first diffusion center 35 and the second diffusion center 45, when the cover lens 22 is tilted about the second axis L2, the incident direction of light on the cover lens 22 and the inner surface surface thereof. Since the angle θ1 formed by the tangential direction of the 23 and the angle θ2 formed by the incident direction of the light with respect to the cover lens 22 and the tangential direction of the outer surface 24 are different angles, the light transmitted through the cover lens 22 is refracted. Emit. The incident light on the cover lens 22 is widened in the left-right direction X, and the refraction angle differs depending on the emission direction. As a result, as shown in FIGS. 7 and 8, a light curtain LC deformed so as to be convex rearward (in the −Y direction) is formed.

（本形態の主な作用効果）
以上のように、実施形態１の光射出装置２は、第１光射出部３および第２光射出部４を備えており、第１光射出部３は、光を射出する第１光源３１と、第１光源３１から射出された光を第１光軸３Ａに対して略平行化する第１コリメーター３２と、第１コリメーター３２から射出された第１光Ｅ１を、第１光軸３Ａと異なる第１方向である左右方向Ｘについて広角化する第１光学素子３３を備える。また、第２光射出部４は、光を射出する第２光源４１と、第２光源４１から射出された光を第２光軸４Ａに対して略平行化する第２コリメーター４２と、第２コリメーター４２から射出された第２光Ｅ２を、第２光軸４Ａと異なる第１方向である左右方向Ｘについて広角化する第２光学素子４３を備える。さらに、第１光学素子３３および第２光学素子４３の下流側に設けられた曲面形状のカバーレンズ２２の曲率中心Ｐは、前後方向Ｙから見た場合に、第１光学素子３３において第１光Ｅ１が広角化される起点となる第１拡散中心３５、および、第２光学素子４３において第２光Ｅ２が広角化される起点となる第２拡散中心４５のいずれとも異なる位置である。 (Main action and effect of this form)
As described above, the light emitting device 2 of the first embodiment includes a first light emitting unit 3 and a second light emitting unit 4, and the first light emitting unit 3 includes a first light source 31 that emits light. The first light axis 32, which substantially parallelizes the light emitted from the first light source 31 with respect to the first optical axis 3A, and the first light E1 emitted from the first corimeter 32, are combined with the first optical axis 3A. A first optical element 33 that widens the angle in the left-right direction X, which is a first direction different from that of the above. Further, the second light emitting unit 4 includes a second light source 41 that emits light, a second collimator 42 that substantially parallelizes the light emitted from the second light source 41 with respect to the second optical axis 4A, and a second light emitting unit 4. 2 The second optical element 43 for widening the angle of the second light E2 emitted from the collimator 42 in the left-right direction X, which is the first direction different from the second optical axis 4A, is provided. Further, the center of curvature P of the curved cover lens 22 provided on the downstream side of the first optical element 33 and the second optical element 43 is the first light in the first optical element 33 when viewed from the front-rear direction Y. The position is different from both the first diffusion center 35, which is the starting point where E1 is widened, and the second diffusion center 45, which is the starting point where the second light E2 is widened in the second optical element 43.

実施形態１の光射出装置２は、このように、カバーレンズ２２が曲面形状であり、第１拡散中心３５および第２拡散中心４５に対してカバーレンズ２２が偏心している。従って、カバーレンズ２２を第１光軸３Ａおよび第２光軸４Ａを含む面に対して傾けると、左右方向Ｘに広角化されて出射する光がその出射方向に応じて屈折して、ライトカーテンＬＣが平坦でなくなる。これにより、投写面ＳＣの上端の左右の端部に向かって投写面ＳＣとライトカーテンＬＣとの距離が小さくなる。よって、実施形態１の光射出装置２を備えた画像表示システムは、投写面ＳＣの上部におけるタッチ操作の操作性を向上させることができる。 In the light emitting device 2 of the first embodiment, the cover lens 22 has a curved surface shape, and the cover lens 22 is eccentric with respect to the first diffusion center 35 and the second diffusion center 45. Therefore, when the cover lens 22 is tilted with respect to the surface including the first optical axis 3A and the second optical axis 4A, the light that is widened in the left-right direction X and emitted is refracted according to the emission direction, and the light curtain. LC becomes uneven. As a result, the distance between the projection surface SC and the light curtain LC becomes smaller toward the left and right ends of the upper end of the projection surface SC. Therefore, the image display system provided with the light emitting device 2 of the first embodiment can improve the operability of the touch operation on the upper part of the projection surface SC.

実施形態１では、左右方向Ｘに略平行な回転軸線である第２軸Ｌ２を中心としてカバーレンズ２２が回転可能に支持されている。カバーレンズ２２の取付角度を適正な角度に調整することができる。その際、赤外線カメラで撮影してライトカーテンＬＣの形状を確認しながら行うことができるので、取付角度の調整が容易である。 In the first embodiment, the cover lens 22 is rotatably supported around the second axis L2, which is a rotation axis substantially parallel to the left-right direction X. The mounting angle of the cover lens 22 can be adjusted to an appropriate angle. At that time, it is possible to take a picture with an infrared camera and check the shape of the light curtain LC, so that the mounting angle can be easily adjusted.

実施形態１のカバーレンズ２２は、前後方向Ｙから見た場合に円弧形状である。従って、円弧形状の中心点（曲率中心）と拡散中心３５、４５とが異なる位置となるようにカバーレンズ２２を配置することによって、上記のように、カバーレンズ２２を第１光軸３Ａおよび第２光軸４Ａを含む面に対して傾けてライトカーテンＬＣと投写面ＳＣの上端の左右の端部との距離を近づけることができる。 The cover lens 22 of the first embodiment has an arc shape when viewed from the front-rear direction Y. Therefore, by arranging the cover lens 22 so that the center point (center of curvature) of the arc shape and the diffusion centers 35 and 45 are at different positions, the cover lens 22 is placed on the first optical axis 3A and the first optical axis 3A as described above. The distance between the light curtain LC and the left and right ends of the upper end of the projection surface SC can be shortened with respect to the surface including the two optical axes 4A.

実施形態１では、第１光学素子３３および第２光学素子４３が指向性レンズである。従って、第１光学素子３３および第２光学素子４３によって投写面ＳＣの左右方向Ｘに光を拡散させることができるので、横長の投写面ＳＣの全範囲に光を照射することができる。また、第１光学素子３３および第２光学素子４３は、指向性レンズとして、パウエルレンズからなる小レンズ３３０、４３０をアレイ化したレンズアレイを備えている。このように、パウエルレンズをアレイ化することによって、隣り合う小レンズ３３０、４３０によって広角化された光が重畳される。従って、第１光源３１と第１光学素子３３との位置精度の低下、および、第２光源４１と第２光学素子４３との位置精度の低下があっても、投写面ＳＣに沿う方向の光の強度分布の偏りを抑制することができる。よって、第１光源３１と第１光学素子３３との位置合わせ精度の緩和、および、第２光源４１と第２光学素子４３との位置合わせ精度の緩和が可能となる。 In the first embodiment, the first optical element 33 and the second optical element 43 are directional lenses. Therefore, since the light can be diffused in the left-right direction X of the projection surface SC by the first optical element 33 and the second optical element 43, the light can be irradiated to the entire range of the horizontally long projection surface SC. Further, the first optical element 33 and the second optical element 43 include, as a directional lens, a lens array in which small lenses 330 and 430 made of Powell lenses are arrayed. By arranging the Powell lenses in this way, the light widened by the adjacent small lenses 330 and 430 is superimposed. Therefore, even if the position accuracy of the first light source 31 and the first optical element 33 is lowered and the position accuracy of the second light source 41 and the second optical element 43 is lowered, the light in the direction along the projection surface SC It is possible to suppress the bias of the intensity distribution of. Therefore, the alignment accuracy between the first light source 31 and the first optical element 33 can be relaxed, and the alignment accuracy between the second light source 41 and the second optical element 43 can be relaxed.

［実施形態２］
図１１は、実施形態２に係る光射出装置２Ａの概略構成を示す模式図である。実施形態２の光射出装置２Ａは、カバーレンズ２２Ａの形状を除いて、実施形態１と同様に構成されている。従って、同一の構成については同じ符号を付して説明を省略する。また、画像表示システムへの適用も実施形態１の場合と同様であるため、説明を省略する。 [Embodiment 2]
FIG. 11 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the light emitting device 2A according to the second embodiment. The light emitting device 2A of the second embodiment is configured in the same manner as the first embodiment except for the shape of the cover lens 22A. Therefore, the same components are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Further, since the application to the image display system is the same as that of the first embodiment, the description thereof will be omitted.

実施形態２のカバーレンズ２２Ａは、前後方向Ｙから見て楕円弧形状である。カバーレンズ２２Ａは、長軸方向と左右方向Ｘとが一致し、仮想中心面Ｐｖに対して対称となるように配置される。カバーレンズ２２Ａの曲率中心Ｐ１、Ｐ２は、実施形態１と同様に、前後方向Ｙから見た場合に第１拡散中心３５および第２拡散中心４５と異なる位置にある。言い換えれば、カバーレンズ２２Ａは、第１拡散中心３５および第２拡散中心４５に対して偏心している。従って、実施形態１と同様に、第２軸Ｌ２を中心としてカバーレンズ２２Ａを傾けることによって、投写面ＳＣの上部においても、投写面ＳＣの上端の左右の端部に向かって投写面ＳＣとライトカーテンＬＣとの距離を小さくすることができる。よって、実施形態１の光射出装置２を備えた画像表示システムは、投写面ＳＣの上部におけるタッチ操作の操作性を向上させることができる。 The cover lens 22A of the second embodiment has an elliptical arc shape when viewed from the front-rear direction Y. The cover lens 22A is arranged so that the major axis direction and the left-right direction X coincide with each other and are symmetrical with respect to the virtual center plane Pv. Similar to the first embodiment, the curvature centers P1 and P2 of the cover lens 22A are located at different positions from the first diffusion center 35 and the second diffusion center 45 when viewed from the front-rear direction Y. In other words, the cover lens 22A is eccentric with respect to the first diffusion center 35 and the second diffusion center 45. Therefore, as in the first embodiment, by tilting the cover lens 22A about the second axis L2, the projection surface SC and the light are also applied to the upper portion of the projection surface SC toward the left and right ends of the upper end of the projection surface SC. The distance from the curtain LC can be reduced. Therefore, the image display system provided with the light emitting device 2 of the first embodiment can improve the operability of the touch operation on the upper part of the projection surface SC.

［実施形態１、２の変形例］
（１）実施形態１、２では、第１光学素子３３および第２光学素子４３としてパウエルレンズを用いているが、他の指向性レンズを用いても良い。例えば、シリンドリカルレンズを用いても良い。また、実施形態１、２では、小レンズをアレイ化したレンズアレイを用いているが、単一のレンズを用いてもよい。 [Variations of Embodiments 1 and 2]
(1) In the first and second embodiments, the Powell lens is used as the first optical element 33 and the second optical element 43, but other directional lenses may be used. For example, a cylindrical lens may be used. Further, in the first and second embodiments, a lens array in which small lenses are arrayed is used, but a single lens may be used.

（２）実施形態１、２では、第１光学素子３３および第２光学素子４３を単一の光学素子体３４に設けているが、第１光学素子３３および第２光学素子４３を別体の部材にしてもよい。 (2) In the first and second embodiments, the first optical element 33 and the second optical element 43 are provided in a single optical element body 34, but the first optical element 33 and the second optical element 43 are separate bodies. It may be a member.

（３）実施形態１、２では、第１光軸３Ａと第２光軸４Ａとが第１光学素子３３および第２光学素子４３の光路前段で交差するが、第１光軸３Ａと第２光軸４Ａとが交差しないように第１光射出部３と第２光射出部４を構成してもよい。 (3) In the first and second embodiments, the first optical axis 3A and the second optical axis 4A intersect at the optical path front stage of the first optical element 33 and the second optical element 43, but the first optical axis 3A and the second optical axis The first light emitting unit 3 and the second light emitting unit 4 may be configured so that the optical axis 4A does not intersect with each other.

（４）実施形態１、２では、第１光射出部３と第２光射出部４を備え、２つの光源からの光を拡散させてライトカーテンＬＣを形成したが、光源の数は２以外であってもよい。例えば、光源の数を１にする場合には、光射出装置の構成として、光源と、光源から射出された光を光源の光軸に対して略平行化するコリメーターと、コリメーターから射出される第１光を、光源の光軸と異なる第１方向について第１拡散中心を起点として広角化する光学素子と、光学素子の下流側に設けられた曲面形状のカバーレンズと、を有し、光源の光軸および第１方向と直交する方向から見た場合に、カバーレンズの曲率中心は、第１拡散中心と異なる位置である構成を採用することができる。この場合に、カバーレンズは、円弧形状であってもよいし、楕円弧形状であってもよい。 (4) In the first and second embodiments, the first light emitting unit 3 and the second light emitting unit 4 are provided, and the light from the two light sources is diffused to form the light curtain LC, but the number of light sources is other than 2. May be. For example, when the number of light sources is set to 1, the configuration of the light emitting device includes a light source, a collimator that makes the light emitted from the light source substantially parallel to the optical axis of the light source, and a collimator that emits light. It has an optical element that widens the first light from the first diffusion center in a first direction different from the optical axis of the light source, and a curved cover lens provided on the downstream side of the optical element. When viewed from the optical axis of the light source and the direction orthogonal to the first direction, the center of curvature of the cover lens can adopt a configuration in which the position is different from the first diffusion center. In this case, the cover lens may have an arc shape or an elliptical arc shape.

［実施形態３］
図１２は、実施形態３に係る光射出装置２Ｂの概略構成を示す模式図である。実施形態３の光射出装置２Ｂは、光学素子として円錐ミラー６を備える。円錐ミラー６は、投写面ＳＣとは反対側（－Ｙ方向）に頂点６１を向けて配置される。光射出部７は、円錐ミラー６の頂点６１の側に配置される。光射出部７の光軸方向は前後方向Ｙに沿う方向である。円錐ミラー６は、光射出部７から円錐面に入射した第１光を左右方向Ｘに拡散させて下方に出射し、ライトカーテンＬＣを形成する。円錐ミラー６は、下方から円弧形状のカバーレンズ２２Ｂによって覆われている。カバーレンズ２２Ｂは、左右方向Ｘに略平行な第２軸Ｌ２を中心として回転可能に支持される。なお、カバーレンズ２２Ｂは、円弧形状でなく楕円弧形状であってもよい。 [Embodiment 3]
FIG. 12 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the light emitting device 2B according to the third embodiment. The light emitting device 2B of the third embodiment includes a conical mirror 6 as an optical element. The conical mirror 6 is arranged with the apex 61 facing away from the projection surface SC (in the −Y direction). The light emitting portion 7 is arranged on the side of the apex 61 of the conical mirror 6. The optical axis direction of the light emitting unit 7 is a direction along the front-rear direction Y. The conical mirror 6 diffuses the first light incident on the conical surface from the light emitting portion 7 in the left-right direction X and emits it downward to form a light curtain LC. The conical mirror 6 is covered with an arc-shaped cover lens 22B from below. The cover lens 22B is rotatably supported around a second axis L2 substantially parallel to the left-right direction X. The cover lens 22B may have an elliptical arc shape instead of an arc shape.

実施形態３では、光を広角化させる光学素子が円錐ミラー６であり、円錐ミラー６によって広角化される第１光の拡散中心は円錐ミラー６の頂点６１を通る中心線上にある。カバーレンズ２２Ｂの曲率中心Ｐは、前後方向Ｙから見て円錐ミラー６の頂点６１とは異なる位置にある。言い換えれば、カバーレンズ２２Ｂは、円錐ミラー６によって広角化される第１光の拡散中心に対して偏心している。従って、実施形態１、２と同様に、第２軸Ｌ２を中心としてカバーレンズ２２Ｂを傾けることにより、投写面ＳＣの上端の左右の端部に向かって投写面ＳＣとライトカーテンＬＣとの距離を小さくすることができる。 In the third embodiment, the optical element for widening the angle of light is the conical mirror 6, and the diffusion center of the first light widened by the conical mirror 6 is on the center line passing through the apex 61 of the conical mirror 6. The center of curvature P of the cover lens 22B is located at a position different from the apex 61 of the conical mirror 6 when viewed from the front-rear direction Y. In other words, the cover lens 22B is eccentric with respect to the diffusion center of the first light widened by the conical mirror 6. Therefore, as in the first and second embodiments, by tilting the cover lens 22B about the second axis L2, the distance between the projection surface SC and the light curtain LC is set toward the left and right ends of the upper end of the projection surface SC. It can be made smaller.

［他の実施形態］
本発明は、上記の各実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。例えば、上記各実施形態の画像表示システム１００は、プロジェクター１によって投写面ＳＣに映像光ＧＬを投写するものであったが、投写面ＳＣは画像を表示する表示面であればよい。例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の表示面を光射出装置によって形成されるライトカーテンで覆う構成であってもよい。 [Other embodiments]
The present invention is not limited to each of the above embodiments, and can be implemented in various embodiments without departing from the gist thereof. For example, in the image display system 100 of each of the above embodiments, the image light GL is projected onto the projection surface SC by the projector 1, but the projection surface SC may be any display surface for displaying an image. For example, the display surface of a liquid crystal display, an organic EL display, or the like may be covered with a light curtain formed by a light emitting device.

１…プロジェクター、２、２Ａ、２Ｂ…光射出装置、３…第１光射出部、３Ａ…第１光軸、４…第２光射出部、４Ａ…第２光軸、５…筐体、６…円錐ミラー、７…光射出部、１０…ペン、１１…投写用光源、１２…光変調装置、１３…投写レンズ、１４…制御部、１５…投写装置、１６…撮像装置、２１…装置本体、２２、２２Ａ、２２Ｂ…カバーレンズ、２３…内側面、２４…外側面、３１…第１光源、３２…第１コリメーター、３３…第１光学素子、３３Ｎ…第１入射面、３３Ｓ…第１平面、３４…光学素子体、３５…第１拡散中心、４１…第２光源、４２…第２コリメーター、４３…第２光学素子、４３Ｎ…第２入射面、４３Ｓ…第２平面、４５…第２拡散中心、６１…頂点、１００…画像表示システム、３３０…小レンズ、４３０…小レンズ、Ｄ…光の出射位置と投射面との前後方向の距離、Ｅ１…第１光、Ｅ２…第２光、ＧＬ…映像光、Ｈ…幅方向、Ｈｓｃ…投写面の高さ、Ｌ１…第１軸、Ｌ２…第２軸、ＬＣ…ライトカーテン、Ｍ…支持装置、Ｐ、Ｐ１、Ｐ２…曲率中心、Ｐｖ…仮想中心面、Ｑ…出射位置、Ｒ…第１回転方向、Ｒ１…装置本体の回転角度、Ｒ２…カバーレンズの回転角度、ＲＬ…反射光、ＳＣ…投写面、Ｖ…積層方向、Ｗｓｃ…投写面の幅、Ｘ…左右方向、Ｙ…前後方向、Ｚ…鉛直方向。 1 ... Projector, 2, 2A, 2B ... Light emitting device, 3 ... 1st light emitting unit, 3A ... 1st optical axis, 4 ... 2nd light emitting unit, 4A ... 2nd optical axis, 5 ... Housing, 6 ... Conical mirror, 7 ... Light emitting unit, 10 ... Pen, 11 ... Projection light source, 12 ... Light modulator, 13 ... Projection lens, 14 ... Control unit, 15 ... Projection device, 16 ... Image pickup device, 21 ... Device body , 22, 22A, 22B ... Cover lens, 23 ... Inner surface, 24 ... Outer surface, 31 ... First light source, 32 ... First corimeter, 33 ... First optical element, 33N ... First incident surface, 33S ... First 1 plane, 34 ... optical element body, 35 ... first diffusion center, 41 ... second light source, 42 ... second collimeter, 43 ... second optical element, 43N ... second incident surface, 43S ... second plane, 45 ... second diffusion center, 61 ... apex, 100 ... image display system, 330 ... small lens, 430 ... small lens, D ... distance between the light emission position and the projection surface in the anteroposterior direction, E1 ... first light, E2 ... 2nd light, GL ... video light, H ... width direction, Hsc ... projection surface height, L1 ... 1st axis, L2 ... 2nd axis, LC ... light curtain, M ... support device, P, P1, P2 ... Center of curvature, Pv ... Virtual center surface, Q ... Emission position, R ... First rotation direction, R1 ... Rotation angle of device body, R2 ... Cover lens rotation angle, RL ... Reflected light, SC ... Projection surface, V ... Stacking Direction, Wsc ... Projection surface width, X ... Left-right direction, Y ... Front-back direction, Z ... Vertical direction.

Claims (10)

光源と、
前記光源から射出された光を前記光源の光軸に対して略平行化するコリメーターと、
前記コリメーターから射出される第１光を、前記光軸と異なる第１方向について第１拡散中心を起点として広角化する光学素子と、
前記光学素子の下流側に設けられた曲面形状のカバーレンズと、を有し、
前記光軸および前記第１方向と直交する方向から見た場合に、前記カバーレンズの曲率中心は、前記第１拡散中心と異なる位置であり、
前記カバーレンズは、前記光軸を含む面に対して傾いていることを特徴とする光射出装置。 Light source and
A collimator that makes the light emitted from the light source substantially parallel to the optical axis of the light source,
An optical element that widens the first light emitted from the collimator from the first diffusion center in a first direction different from the optical axis.
It has a curved cover lens provided on the downstream side of the optical element, and has.
When viewed from the optical axis and the direction orthogonal to the first direction, the center of curvature of the cover lens is at a position different from the first diffusion center.
The cover lens is an optical emitting device characterized in that it is tilted with respect to a surface including the optical axis. 前記カバーレンズは、前記光軸および前記第１方向と直交する方向から見て円弧形状または楕円弧形状であることを特徴とする請求項１に記載の光射出装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein the cover lens has an arc shape or an elliptical arc shape when viewed from the optical axis and a direction orthogonal to the first direction. 第１光源と、
前記第１光源から射出された光を前記第１光源の光軸である第１光軸に対して略平行化する第１コリメーターと、
第２光源と、
前記第２光源から射出された光を前記第２光源の光軸である第２光軸に対して略平行化する第２コリメーターと、
前記第１コリメーターから射出される第１光、および、前記第２コリメーターから射出される第２光を、前記第１光軸および前記第２光軸のいずれとも異なる第１方向について広角化する光学素子と、
前記光学素子の下流側に設けられた曲面形状のカバーレンズと、を有し、
前記光学素子は、第１拡散中心を起点として前記第１光を前記第１方向に広角化し、且つ、第２拡散中心を起点として前記第２光を前記第１方向に広角化し、
前記第１光軸および前記第２光軸と直交する方向から見た場合に、前記カバーレンズの曲率中心は、前記第１拡散中心、および、前記第２拡散中心のいずれとも異なる位置であり、
前記カバーレンズは、前記第１光軸、および、前記第２光軸を含む面に対して傾いていることを特徴とする光射出装置。 With the first light source
A first collimator that substantially parallelizes the light emitted from the first light source with respect to the first optical axis, which is the optical axis of the first light source.
With the second light source
A second collimator that substantially parallelizes the light emitted from the second light source with respect to the second optical axis, which is the optical axis of the second light source.
The first light emitted from the first collimator and the second light emitted from the second collimator are widened in a first direction different from both the first optical axis and the second optical axis. Optical elements and
It has a curved cover lens provided on the downstream side of the optical element, and has.
The optical element widens the first light in the first direction starting from the first diffusion center, and widens the second light in the first direction starting from the second diffusion center.
When viewed from a direction orthogonal to the first optical axis and the second optical axis, the center of curvature of the cover lens is at a position different from that of the first diffusion center and the second diffusion center.
The cover lens is a light emitting device that is tilted with respect to a surface including the first optical axis and the second optical axis. 前記カバーレンズは、前記第１光軸、前記第２光軸、および前記第１方向と直交する方向から見て円弧形状または楕円弧形状であることを特徴とする請求項３に記載の光射出装置。 The light emitting device according to claim 3, wherein the cover lens has an arc shape or an elliptical arc shape when viewed from the first optical axis, the second optical axis, and a direction orthogonal to the first direction. .. 前記カバーレンズは、前記第１方向に略平行な回転軸線を中心として回転可能であることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の光射出装置。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 4, wherein the cover lens is rotatable about a rotation axis substantially parallel to the first direction. 前記光学素子は、指向性レンズであることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の光射出装置。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 5, wherein the optical element is a directional lens. 前記光学素子は、複数の小レンズを備え、
前記複数の小レンズのそれぞれが前記指向性レンズであることを特徴とする請求項６に記載の光射出装置。 The optical element comprises a plurality of small lenses.
The light emitting device according to claim 6, wherein each of the plurality of small lenses is the directional lens. 前記光学素子は、円錐ミラーであることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の光射出装置。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 5, wherein the optical element is a conical mirror. 請求項１から８のいずれか一項に記載の光射出装置と、
前記光射出装置から射出された光の反射位置を検出する検出装置と、
投写面と、
前記検出装置により検出された検出結果に応じた画像を前記投写面に投写する投写装置と、を備えることを特徴とする画像表示システム。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 8.
A detection device that detects the reflection position of the light emitted from the light emission device, and
The projection surface and
An image display system including a projection device that projects an image according to a detection result detected by the detection device onto the projection surface. 前記カバーレンズは、前記光射出装置から射出される光の射出方向を前記投写面の側へ向ける方向に傾いていることを特徴とする請求項９に記載の画像表示システム。 The image display system according to claim 9, wherein the cover lens is inclined in a direction in which the light emitted from the light emitting device is directed toward the projection surface.
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